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膨胀珍珠岩是一种天然酸性玻璃质火山熔岩，非金属矿产，包括珍珠岩、松脂岩和黑曜岩，三者只是结晶水含量不同。由于在1000～1300℃高温条件下其体积迅速膨胀4～30倍，故统称为膨胀珍珠岩。一般要求膨胀倍数>7～10倍（黑曜岩>3倍，可用），二氧化硅70%左右。均为露天开采。不用选矿，只需破碎，筛分即可。可用作过滤剂、催化剂、分子筛以及橡胶、化肥、农药的载体。广泛用于建筑、冶金、石油、机械、轻工、水电、铸造、医药、食品、农林园艺等部门。膨胀珍珠岩是珍珠岩矿砂经预热，瞬时高温焙烧膨胀后制成的一种内部为蜂窝状结构的白色颗粒状的材料。其原理为:珍珠岩矿石经破碎形成一定粒度的矿砂，经预热焙烧，急速加热(1000℃以上)，矿砂中水分汽化，在软化的含有玻璃质的矿砂内部膨胀，形成多孔结构，体积膨胀10-30倍的非金属矿产品.珍珠岩根据其膨胀工艺技术及用途不同分为三种形态:开放孔(open cell)，闭孔(closed cell)，中空孔(balloon)。膨胀珍珠岩本身吸水率高、筒压强度低的特性,限制了其在建筑材料领域的广泛应用。利用硫铝酸盐快硬水泥、半水石膏和磷酸钾镁水泥3种不同的快硬型材料,通过喷涂法对膨胀珍珠岩进行包覆改性,有效提高了膨胀珍珠岩的筒压强度并降低了吸水率。其中,磷酸钾镁水泥改性效果,改性后膨胀珍珠岩的筒压强度相比改性前提高了3.39倍,吸水率降低了77%。在此基础上,研究了苯丙乳液掺量对磷酸钾镁水泥包覆改性膨胀珍珠岩吸水率的影响。结果表明:在苯丙乳液掺量为膨胀珍珠岩质量的15%左右时,改性膨胀珍珠岩的吸水率可降至15%左右。 以硫氧镁水泥为胶结料,粉煤灰为改性填充材料,小粒径膨胀珍珠岩为轻质骨料,掺入动物蛋白复合发泡剂,采用物理发泡混合法制备镁基泡沫混凝土。研究了泡沫掺量对镁基泡沫混凝土水化热、含水率、吸水率、干密度、抗压强度、导热系数及干燥收缩性能的影响。结果表明:泡沫的掺入降低了镁基泡沫混凝土水化硬化放热峰值温度,延长了放热峰值温度的出现时间;降低了泡沫混凝土的干密度、抗压强度及导热系数,同时增大了泡沫混凝土的含水率、质量吸水率及干燥收缩率。为解决传统保温材料和气凝胶在建筑节能领域应用所存在的问题,本论文从骨料创新入手,提出以廉价膨胀珍珠岩（Expanded perlite,EP）为载体,SiO2气凝胶为填充体,制备合成一种新型复合保温材料——气凝胶膨胀珍珠岩（Aerogel-expanded perlite,AEP）,使气凝胶获得载体EP保护的同时有效降低EP的导热系数,也使气凝胶能够应用于水泥基材料,并进一步降低气凝胶的使用成本。本论文对AEP的制备工艺及性能、AEP在水泥基材料中的应用及对水泥基材料性能的影响机理,以及AEP保温砂浆的制备及其在建筑节能应用中的经济性等问题进行了系统研究,主要工作及主要结论如下:1.采用微观表征和导热系数试验,研究了常压干燥技术制备SiO2气凝胶各工艺阶段变量对气凝胶微观特征和导热系数的影响规律,获得了适用于AEP制备要求的SiO2气凝胶制备方法,制备的疏水SiO2气凝胶表观密度≤130kg/m3,导热系数低至0.022W/（m·K）。2.对SiO2溶胶黏.膨胀珍珠岩吸水率高，耐水性差导致保温砂浆在搅拌中体积收缩变形大，产品后期保温性能降低、易开裂，与基层粘结强度低易空鼓等，同时在拌制、运输、停放过程中、膨胀珍珠岩保温砂浆易出现分层、离析、泌水现场，施工性能差，并影响硬化后保温砂浆的技术性能。膨胀珍珠岩的以其良好的保温效能，的稳定性能很好的被市场接受并发挥其效应，而且应用范围广，具有普遍的实用性，尤其在耐火保温节能方面发挥优异的性能。细数优异性能，可以说数不胜数。不仅仅具有良好的环保性能，有广泛应用的经济和社会价值，施工极其便利、易于维修，撞击性能优于其它任何一种保温材料，抗湿热性能优良，而且还有较好的防火性能。
